[发明专利]一种室外消火栓监控系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种室外消火栓监控系统及其检测方法。系统包括测量模块、控制模块、通讯模块、供电模块、数据管理及数据分析模块、终端访问模块。测量模块采用多个高精度传感器共同测量，尤其是采用的微型涡轮流量计，在误差精度小于1%的情况下，20元的成本实现大尺寸流量计的功能。采用的阀门开闭传感器即有效提供水资源安全保护，又能快速响应用水需求。通讯模块有效的将物联网终端设备报数时间均匀分配到报数周期的时段内，避免可能导致的网络拥塞。数据管理及数据分析模块基于机器学习的异常检测算法和聚类分析算法实现消火栓数据的特征直观解读、异常精准检测、分类统一管理。有效实现了消火栓的科学管理、全面及时监控，降低管理难度。

技术领域

本发明涉及消火栓，尤其涉及一种室外消火栓监控系统及其检测方法。

背景技术

消火栓作为一种固定式消防设施，主要是供消防车从市政给水管网或室外消防给水管网取水实施灭火，也可以直接连接水带、水枪出水灭火。发生火灾时，消火栓可迅速实施灭火救援，同时可给消防车补给水满足火场供水需求，提高灭火救援的成功率。当火灾险情发生时，消火栓系统对火情控制起到重要作用，是扑救火灾的重要消防设施之一。消火栓的优劣直接影响着灭火效率，事关群众的生命财产安全。

目前市政消火栓现状主要表现为数量众多、分布广而散，许多室外消火栓设施陈旧且无人维护，并且由于社会中的一些不良行为，造成消火栓出现无水或者损坏问题，对灭火救援是一个巨大的打击。消火栓缺乏科学有效的管理措施，传统的消火栓监控手段依靠人工现场查验，耗时耗力，却无法及时有效地发现消火栓出现的问题并解决存在问题。因此，研究实现对消火栓的统一管理，并能实时监测消火栓的变化状况是当前的市场需求，更是消防救援工作的迫切需要。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题和缺陷，本发明的目的是提供一种室外消火栓监控系统及其检测方法，以解决消火栓管理困难的问题，实现对城市消火栓有效的状态监控、数据管理、行为预测、及时报警以及科学管理。

本发明采取的技术方案是：一种室外消火栓监控系统，其特征在于，所述监控系统包括测量模块、控制模块、通讯模块、供电模块、数据管理及数据分析模块、终端访问模块；所述测量模块、控制模块、通讯模块及供电模块集成安装于消火栓终端设备本体；所述测量模块包括检测消防水压的压力传感器、检测及防止消火栓阀门异常开启的阀门开闭传感器、检测消防水用水的流量传感器、检测消火栓倾斜的倾角传感器、检测盖帽开闭的磁力传感器及检测消火栓被遮蔽状态的两个光敏传感器，以实现消火栓状态的全面准确监控；

所述的控制模块包括单片机；通讯模块包括NB-IOT通讯设备；数据管理及数据分析模块包括云端服务器；终端访问模块包括WEB终端和APP终端；所述的供电模块分别与测量模块、控制模块、通讯模块连接；云端服务器与NB-IOT通讯设备远程通讯连接；同时云端服务器分别连接WEB终端和APP终端。

本发明所述的流量传感器采用微型涡轮流量计，微型涡轮流量计安装于消火栓体内，位于整个消火栓管道的中游偏下游位置，并固定于消火栓体内芯杆周围。

本发明所述阀门开闭传感器主体包括检测消火栓阀门开启的阀门微动传感器和防止消火栓阀门非法开启的智能电子锁。

本发明所述一种采用室外消火栓监控系统进行检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

一、所述测量模块采用微型涡轮流量计对大口径的消火栓腔体管道截面部分区域进行测量，利用流量倍乘法原理，并基于区域面积与整个截面面积的比例，将测量结果进行流量倍乘，实现整个管道截面的流量测量计算。

二、所述通讯模块采用物联网端口分散报数的方法实现消火栓物联网端口有序报数。

三、所述数据管理及数据分析模块采用基于机器学习的异常检测算法和聚类分析算法对数据进行分析；建立用水统计模型、维修状况统计模型、人为因素破坏统计模型、救援维修时效统计模型，实现采集数据的直观分析。